JP4417765B2 - 無線伝送システム、無線中継システム、及び通信装置 - Google Patents

無線伝送システム、無線中継システム、及び通信装置 Download PDF

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Description

本発明は、２つ以上の複数の通信装置を用いて同一のＯＦＤＭ信号を送受信する無線伝送システム、無線中継システム、及び通信装置に関する。
移動通信において、遅延波の影響による特性劣化を軽減できる技術としてＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）伝送方式が検討されている。ＯＦＤＭ伝送方式は多数のサブキャリアを用いてデータを伝送することにより、１サブキャリアあたりのシンボル長を長くすることができるため、遅延波の影響による特性劣化を軽減することができる。
また、ＯＦＤＭ変調された信号の一部をコピーしてデータシンボルに付加するガードインターバルを用いることにより、遅延波の影響による特性劣化をさらに軽減することができる。
図２４は、従来のＯＦＤＭ伝送方式の送受信装置構成を示す図である。
同図に示されるように、送信装置１０１では、変調後の送信データを直並列変換部１１１により、サブキャリア数分の並列データに変換を行った後に、逆フーリエ変換部１１２により逆フーリエ変換を行う。逆フーリエ変換部１１２の出力信号は、並直列変換部１１３に入力されて直列データに変換され、ガードインターバル挿入部１１４においてガードインターバルが挿入される。その後、Ｄ／Ａ（Digital to Analog）変換部、帯域制限フィルタ、周波数変換部、増幅部等を介して送信される（図示省略）。
一方で、受信装置１０２で受信された信号は、増幅部、帯域制限フィルタ、周波数変換部等を介した後に、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換部によりデジタル信号に変換される。その後、同図に示すように、ガードインターバル除去部１２１においてガードインターバル部分の信号が除去され、直並列変換部１２２によりサブキャリア数分の並列データに変換される。そして、フーリエ変換部１２３により、フーリエ変換が行われた後、並直列変換部１２４により直列データに変換され、復調処理が施されて送信データの復元がなされる（図２４の受信装置１０２では、送信装置１０１と同様、Ａ／Ｄ変換部までの機能ブロックの図示は省略している）。
ところで、上記のようなＯＦＤＭ方式は地上波デジタルテレビ放送に用いられており、また、移動通信においてもＯＦＤＭ方式の適用が検討されている。
上述のように、ＯＦＤＭ方式では遅延波の影響による特性劣化を低減するためにガードインターバルが用いられる。このガードインターバルについて、図２５に、ガードインターバルを用いない場合の受信信号、図２６にガードインターバルを用いた場合の受信信号を示し、ガードインターバルによる効果について説明する。
図２５及び図２６では、縦軸に、最初に受信装置に到来する送信信号を先行波として、土地・建物等の反射により遅れて到来する遅延波の２波が受信装置に到来した場合の受信信号を示し、横軸に、時間（ｔ）を示す。
まず、図２５について説明する。同図の例では、ガードインターバルが用いられていないために、例えば、２番目のシンボルは１番目のシンボルと足し合わされてしまうために、干渉（シンボル間干渉）が生じてしまい受信特性が劣化してしまう。それに対して、ガードインターバルを用いた図２６の場合は、例えば２番目のシンボルに着目した場合、ガードインターバルを用いているために、シンボル１と干渉を生じることなく復調を行うことができる。
このように遅延波の遅延時間が、ガードインターバル長以下の場合、受信特性を劣化することなく復調を行うことができる。また、ガードインターバル長を長く設定することで、長遅延を有する遅延波により生じる特性劣化を低減することができるが冗長部分が増え伝送効率が低下してしまう。
一般に遅延波の遅延時間は伝搬路の状態に応じて変化するため、遅延時間に応じてガードインターバル長を制御することにより伝送効率を向上させることができる。そこで、複数到来する遅延波の最大遅延時間に応じてガードインターバル長を制御する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この文献に開示されている方法では、受信装置において遅延波の遅延時間を測定して、送信装置にフィードバックを行い、遅延波の最大遅延時間より長いガードインターバル長を設定する。これにより、伝送効率の向上を可能にするものである。
特開２００３−３７４２３３号公報
しかしながら、従来の技術には下記のような２つの問題点がある。まず、第１
の問題点について説明する。
上記した従来技術（特許文献１参照）では、受信装置において遅延プロファイルを測定して、その結果を送信装置にフィードバックしてガードインターバル長を制御するために、伝搬路において生じる遅延波に応じてガードインターバル長を制御できることに加えて、例えば、２つ以上の送信装置から同一の信号を送信する場合においても、適応的にガードインターバル長を制御することができる。ここで、２つ以上の送信装置から同一の信号が送信される例としては、図２７に示されるように、セルラー方式を用いた移動体通信において基地局２１０と基地局２２０が形成するセルの境界に移動局２３０が位置する場合、複数の基地局２１０、２２０から同一の信号を送信するソフトハンドオーバがある。
また、図２８に示されるように、送信装置３１０で受信した信号を増幅して、受信装置３３０に再送信を行う無線中継装置３２０を介した通信などがある。
上記の場合においては、受信装置（受信装置３３０、あるいは移動局２３０）では、複数の送信装置（送信装置３１０と無線中継装置３２０、あるいは複数の基地局２１０、２２０）から送信された信号が足し合わされて受信されるために、上記従来法では、特に送信装置が複数あることを考慮する必要はなく、遅延プロファイルを測定して送信装置にフィードバックしてガードインターバル長を制御することが可能である。しかし、ガードインターバル長が変更されるまでの間は、受信装置において正しく復調できない場合がある。以下、この問題点について、図２９を用いて説明する。
図２９は、複数の送信装置（ここでは、送信装置１、送信装置２）から受信装置に送信を行う場合に従来法を用いた場合の受信信号を示す図である。同図では、
シンボル１までは１つの送信装置（送信装置１）と受信装置が通信を行っていた場合において、シンボル２からは２つ目の送信装置（送信装置２）から同一の送信信号の送信が開始された場合の受信装置における受信信号について示している。ここで、送信装置２からの送信信号は、送信装置１からの送信信号に対して、遅延時間τだけ遅延して受信されるとする。この遅延時間τは、例えば、送信装置２と受信装置の距離が、送信装置１と受信装置の距離より大きい場合や、送信装置２において送信に要する処理遅延により生じる処理遅延時間に相当する。
受信装置では、時刻ｔ０においてシンボル２を受信した後に、遅延プロファイルを測定することにより、ガードインターバル長より長い遅延時間τを有する遅延波が到来したことを認識し、ガードインターバル長を遅延時間τより長く設定するという要求を送信装置１、２にフィードバックする。送信装置１、２では、受信装置から送信されてきたフィードバック信号に基づいて、ガードインターバル長を長く設定してデータの送信を行う。
すなわち、従来法では、受信装置から送信装置にフィードバックを行い、ガードインターバル長を再設定して送信するまでには処理遅延が生じてしまう。図２９の例では、シンボル５よりガードインターバル長を長くして送信を行った場合を示している。ここで、例えば、ガードインターバル長を再設定する前に送信されたシンボル３は、送信装置２から送信されたシンボル２と足し合わされて受信されるために、シンボル間干渉が生じて受信特性が劣化してしまう。
一方、時刻ｔ１以降に受信されるシンボル５より後のシンボルについては、遅延時間τよりも長いガードインターバル長が設定されるために、シンボル間干渉を生じることなく復調が可能となる。
このように複数の送信装置から同一の送信信号が送信される場合に、上記従来技術を適用しても、ガードインターバル長を再設定するまでに送信されたシンボルが、シンボル間干渉の影響を受けてしまい、受信特性が劣化してしまうという問題があった。
次に、第２の問題点について図３０を用いて説明する。図３０は、２つの送信装置（ここでは、送信装置１、送信装置２）との通信から１つの送信装置との通信に切換る時の受信信号について示している。ここで、送信装置２はシンボル２までデータ送信を行った後に、データ送信を停止することとする。送信装置２からのデータ送信が行われている間は、送信装置１に対する送信装置２からの送信信号の処理遅延τを考慮したガードインターバル長が設定されている。ここで、受信装置は時刻ｔ０´において、シンボル３を受信した後に、遅延プロファイルを測定した結果、送信装置２からの送信信号に該当する長遅延波がなくなったことを認識し、ガードインターバル長を短く設定するという要求を、送信装置１にフィードバックする。
送信装置１では、受信装置から送信されてきたフィードバック信号を受信して、ガードインターバル長を短く再設定してデータ送信を行う。すなわち、送信装置１ではフィードバック信号を受信して、ガードインターバル長を再設定してデータ送信を行うまでに処理遅延が生じるが、同図例では、処理遅延を２シンボルとしている。送信装置１では、短く再設定されたガードインターバル長を用いてシンボル６より送信が行われる。
よって、ある送信装置からの信号送信が停止される場合に、上記従来技術を適用しても、シンボル４、５においては長遅延波に相当する送信装置２からの送信信号が存在しないにも関わらず、ガードインターバル長が長く設定されるため、冗長が増えて伝送効率が低下してしまうという問題があった。
同様にして、無線中継装置を用いた通信においても、無線中継装置において再送信を行うまでに処理遅延が生じるために、受信装置で受信される無線中継装置からの再送信信号は、無線中継装置を介することなく受信装置において直接受信される送信装置からの信号に比較して、大きな遅延時間を持って受信される。
したがって、無線中継装置からの再送信信号の送信が開始される時に、ガードインターバル長が再設定されるまでに送信されたシンボルは受信特性が大幅に劣化する。
また、無線中継装置からの送信を停止した時には、ガードインターバル長が再設定されるまでに、必要以上に長いガードインターバルを用いてデータ送信を行ってしまうために、伝送効率が低下してしまう。
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、複数の送信装置から同一の送信信号が送信される場合に生じる受信特性の劣化を防ぎ、かつある送信装置からの信号送信停止時に生じる伝送効率の低下を防ぐことのできる無線伝送システム、無線中継システム、及び通信装置を提供することである。
上記課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載されるように、複数の送信装置から送信される同一の送信信号を受信装置で受信する無線伝送システムにおいて、前記各送信装置と受信装置は、他の送信装置によりデータの送信が開始されることを示す信号を当該他の送信装置から受信することにより、当該他の送信装置による前記データの送信開始を検出するとともに、既に前記データの送信を行っている他の送信装置が当該データの送信を停止することを示す信号を当該他の送信装置から受信することにより、当該他の送信装置による前記データの送信停止を検出する検出手段と、前記検出手段での検出結果に基づいて、ガードインターバル長を制御するガードインターバル長制御手段と、を備えることを特徴としている。
また、本発明の請求項２によれば、送信装置からの送信信号を、無線中継装置により中継して受信装置に送信する無線中継システムにおいて、前記送信装置と受信装置は、前記無線中継装置によるデータの中継開始及び停止を検出する中継検出手段と、前記中継検出手段での検出結果に基づいて、ガードインターバル長を制御する中継ガードインターバル長制御手段と、を備え、前記中継ガードインターバル長制御手段は、前記ガードインターバル長を、無線中継装置での処理遅延時間に基づいて制御することを特徴としている。
また、本発明の請求項３によれば、所定の方式で変調された信号を送受信する通信装置において、他の通信装置によりデータの送信が開始されることを示す信号を当該他の通信装置から受信することにより、当該他の通信装置による前記データの送信開始を検出するとともに、既に前記データの送信を行っている他の通信装置が当該データの送信を停止することを示す信号を当該他の通信装置から受信することにより、当該他の通信装置による前記データの送信停止を検出する検出手段と、前記検出手段での検出結果に基づいて、ガードインターバル長を制御するガードインターバル長制御手段と、を備えることを特徴としている。
また、本発明の請求項５によれば、所定の方式で変調された信号を、無線中継装置により中継して送受信する通信装置において、前記無線中継装置によるデータの中継開始及び停止を検出する中継検出手段と、前記中継検出手段での検出結果に基づいて、ガードインターバル長を制御する中継ガードインターバル長制御手段と、を備え、前記中継ガードインターバル長制御手段は、前記ガードインターバル長を、無線中継装置での処理遅延時間に基づいて制御することを特徴としている。

上記のような本発明によれば、複数存在する送信装置のうち、ある送信装置からのデータの送信開始を検出し、この検出結果に応じて送受信装置のガードインターバル長が制御されるため、新たに別の送信装置から送信を開始する際に、復調特性を劣化させることなく受信装置において受信が可能となる。また、ある送信装置からのデータの送信停止を検出してガードインターバル長を制御するので、
伝送効率の低下を防ぐことができる。
本願発明によれば、複数の送信側の通信装置から同一の送信信号が送信される場合の受信側の通信装置における受信特性の劣化及び伝送効率の低下を防ぐことができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る無線伝送システムは、例えば、図１に示すように構成される。同図に示すように、この無線伝送システムは、複数の送信装置（送信装置１、送信装置２）と、受信装置３と、から構成される。本実施形態における無線伝送システムでは、マルチキャリア方式の１つであるＯＦＤＭ （Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ）方式による信号伝送が行われ、送信装置１及び送信装置２からは同一の送信信号（ＯＦＤＭ信号）が受信装置３に対して送信される。本実施形態において、送信装置１、２と受信装置３は、所定の回線に接続してデータを送受信する通信装置に対応する。なお、以下では、説明を平易にするため、「送信装置」、「受信装置」を用いて説明する。
図２は、本実施形態に係る送信装置及び受信装置の構成を示すブロック図である。なお、送信装置１及び送信装置２は同一構成であるので、ここでは、送信装置１を例にとって説明する。
同図において、この送信装置１には、直並列変換部１１と、逆フーリエ変換部１２と、並直列変換部１３と、ガードインターバル長制御部１４と、ガードインターバル挿入部１５と、が備えられている。
一方、受信装置３には、ガードインターバル除去部２１と、ガードインターバル長制御部２２と、直並列変換部２３と、フーリエ変換部２４と、並直列変換部２５と、が備えられている。
次に、上記のように構成された送信装置及び受信装置の動作を図３のシーケンス図を用いて説明する。今、送信装置１と受信装置３が通信中（ステップＳ１）であるものとする。このような前提において、新たに送信装置２が、送信装置１と同一の送信信号の送信を開始する場合、送信装置２よりデータの送信開始を示す送信開始信号（以下、「新規送信装置適用通知信号」という）が送信装置１及び受信装置３に通知（ステップＳ２、ステップＳ３）される。この新規送信装置適用通知信号は、送信装置２と送信装置１間であれば有線回線もしくは無線回線を介して、送信装置２と受信装置３間であれば無線回線を介して通知される。ここでの通知方法の詳細については後述する。
送信装置１のガードインターバル長制御部１４は、送信装置２より通知された新規送信装置適用通知信号を受信することにより、送信装置２からデータの送信が開始されることを検出する。
送信装置１のガードインターバル長制御部１４は、送信装置２からのデータの送信開始を検出した後、予め定められた遅延時間（以下、「規定遅延時間」という）を考慮してガードインターバル長を変更（ステップＳ４）する。この規定遅延時間は、送信装置２と受信装置３の距離が、送信装置１と受信装置３の距離より大きい場合や、送信装置２において送信に要する処理遅延により生じるものであり、送信装置２からの送信信号が受信装置３に到来する際に生じる遅延時間に相当する。
次に、送信装置１のガードインターバル長制御部１４の動作について説明する。図４は、送信装置１のガードインターバル長制御部１４の構成を示すブロック図である。
同図において、このガードインターバル長制御部１４は、ＧＩ（Guard Interval：ガードインターバル）制御処理部３１とメモリ３２と、を備える。ＧＩ制御処理部３１は、新規送信装置適用通知信号と作動中送信装置停止通知信号のいずれを検出し、検出結果に応じてメモリ３２に蓄積されている規定遅延時間の情報を読み出し、該規定遅延時間に基づいてガードインターバル長を変更する。上記メモリ１４には、例えば、図５の管理テーブルに示されるように、規定遅延時間の情報が、新規送信装置適用通知信号と作動中送信装置停止通知信号に対応付けられて蓄積されている。ＧＩ制御処理部３１において、新規送信装置適用通知信号が検出された場合、図５に示す管理テーブルの参照により、新規送信装置適用通知信号と対応付けられている規定遅延時間の情報が読み出され（ここでは、「ｘｘｘμｓ」と仮定）、この規定遅延時間に応じてガードインターバル長が変更される。なお、受信装置３のガードインターバル長制御部２２も上記した送信装置１のガードインターバル長制御部と同様に構成される。
図３のシーケンスに戻り、説明を続ける。受信装置３のガードインターバル長制御部２２も、上記送信装置１と同様、新規送信装置適用通知信号を受信することにより、送信装置２からのデータの送信開始を検出し、送信装置１で設定されたガードインターバル長と同一のガードインターバル長を設定（ステップＳ６）する。
また、送信装置２においても、送信装置１で設定されたガードインターバル長と同一のガードインターバル長が設定されるが、送信装置２は、新規送信装置適用通知信号の送信元であるため、新規送信装置適用通知信号を受信しない。この場合、送信装置２は、上記新規送信装置適用通知信号を送信装置１、受信装置３に通知する過程で、自装置が新たにデータの送信を開始しようとしている送信装置であることを検出（認識）し、検出結果に基づいて得られる規定遅延時間の情報に応じてガードインターバル長を変更（ステップＳ５）すればよい。
以下、送信装置２におけるガードインターバル長の変更方法について図６を用いて説明する。図６は、送信装置の通知処理部４０の構成を示すブロック図である。
新規送信装置適用通知信号／作動中送信装置停止通知信号生成部４１は、送信装置１及び受信装置３に対して、新規送信装置適用通知信号及び作動中送信装置停止通知信号を生成する機能を備える。これら新規送信装置適用通知信号及び作動中送信装置停止通知信号は、送信装置２と送信装置１が有線接続される場合は有線処理部４２と、受信装置３との無線接続に使われる無線処理部４３に、送信装置２と送信装置１が無線接続される場合は無線処理部４３にそれぞれ入力されて有線信号、無線信号に変換され、有線ネットワークもしくは無線ネットワークを介して送信装置１、受信装置３に通知される。
制御部４４は、新規送信装置適用通知信号／作動中送信装置停止通知信号生成部４１において新規送信装置適用通知信号あるいは作動中送信装置停止通知信号が生成されたことを検出し、その後、メモリ４５にアクセスし、検出した通知信号と対応付けられて蓄積されている規定遅延時間の情報を読み出し、その情報をガードインターバル長情報としてガードインターバル長制御部１４に出力する。ガードインターバル長制御部１４は、制御部４４から受けとったガードインターバル長の情報に基づいて、ガードインターバル長を変更する。なお、上記メモリ４５には、図５に示す情報と同一のものが蓄積されている。
図３のシーケンスに戻って説明を続ける。上記のようにして送信装置１、送信装置２、受信装置３の各々でガードインターバル長が変更（ステップS４〜ステップS６）された後、送信装置１、送信装置２では、ガードインターバル挿入部において変更後のガードインターバルが挿入されて送信信号が生成され、受信装置３に送信（ステップＳ７、ステップＳ８）される。
なお、本実施形態では、好ましい態様として、上記規定遅延時間を蓄積するメモリが、ガードインターバル長制御部１４、通知処理部４０に各々設けられる場合を例示したが、ガードインターバル長制御部１４、通知処理部４０のいずれかに両部からのアクセスが可能な共有メモリを備えるような態様であってもよい。
次に、上記のようにして各送受信装置でガードインターバル長が変更された場合の、受信信号について、図７を用いて説明する。図７は、複数の送信装置（本例では、送信装置１、送信装置２）から送信を行う場合に本発明の第1の実施形態を用いた場合の受信信号を示す図である。
同図では、シンボル１までは１つの送信装置（送信装置１）と受信装置３が通信を行っていた場合において、シンボル２からは２つ目の送信装置（送信装置２）から同一の送信信号の送信が開始された場合の受信装置３での受信信号について示している。ここで、送信装置２からの送信信号は、送信装置１からの送信信号に対して、遅延時間τだけ遅延して受信されるとする。この遅延時間τは、上記した規定遅延時間に相当するものである。本実施形態では、送信装置２からのデータの送信が開始される前に、送信装置１は新規送信装置適用通知信号により送信装置２からのデータ送信開始を認識し、ガードインターバル長を変更（ここでは、ガードインターバル長を長くする変更）して送信を行うため、従来の技術を用いた図２９の場合と比して、シンボル２以降を受信する上で、シンボル間干渉を生じることなく受信することが可能となり、受信特性の劣化を防ぐことができる。
以上説明したように、本実施形態では、新たに別の送信装置から送信を開始する際に、新規送信装置適用通知信号が各送受信装置に通知される。各送受信装置のガードインターバル長制御部は、新規送信装置適用通知信号に基づいて、ガードインターバル長を制御する。したがって、新たに送信を別の送信装置から送信を開始するタイミングで、各送受信装置のガードインターバル長を制御することが可能となり、本発明の目的である複数の送信装置から同一の送信信号が送信開始される場合に生じる受信特性劣化を防ぐことができる。
次に、２つの送信装置との通信から、１つの送信装置との通信に切換るときの送信装置及び受信装置の動作を図８のシーケンス図を用いて説明する。今、送信装置１と受信装置３が通信中（ステップＳ１１）であり、かつ送信装置２と受信装置３が通信中（ステップＳ１２）であるものとする。このような状態で、送信装置２がデータの送信を停止（ステップＳ１３）すると、送信装置２よりデータの送信停止を示す送信停止信号（以下、「作動中送信装置停止通知信号」という）が送信装置１及び受信装置３に通知（ステップＳ１４、ステップＳ１５）される。この作動中送信装置停止通知信号は、上述した新規送信装置適用通知信号と同様、送信装置２と送信装置１間であれば有線ネットワークもしくは無線ネットワークで、送信装置２と受信装置３間であれば無線ネットワークを介して通知される。
送信装置１及び受信装置３におけるガードインターバル長の変更は、上述した
新規送信装置適用通知信号の場合と同様の手順にてなされる。すなわち、送信装置１及び受信装置３のガードインターバル長制御部１４、２２は、送信装置２から通知された作動中送信装置停止通知信号を受信することにより、送信装置２からのデータ送信が停止（終了）されることを検出し、作動中送信装置停止通知信号と対応付けられている規定遅延時間の情報をメモリから読み出して、ガードインターバル長を変更（ガードインターバル長の再設定）する（ステップＳ１６、ステップＳ１７）。
その後、送信装置１のガードインターバル挿入部１５では、変更後のガードインターバルが挿入されて送信信号が生成され、受信装置３に送信される。
なお、本実施形態では、送信装置２は、データの送信が停止されることから、ガードインターバル長は変更されない。
次に、上記のようにして送信装置１及び受信装置３でガードインターバル長が変更される場合の、受信信号について、図９を用いて説明する。図９は、２つの送信装置（送信装置１、送信装置２）から１つの送信装置（送信装置１）との通信に切換るとき、本発明の第1の実施形態を用いた場合の受信信号を示す図である。ここでは、送信装置２はシンボル２までデータ送信を行った後に、データ送信を停止することとする。送信装置２からのデータ送信が行われている間は、遅延時間τを考慮したガードインターバル長が設定される。本例における遅延時間τは、上述した新規送信装置適用通知信号の場合と異なる。すなわち、送信装置２からの送信が途中で停止されることから送信装置２と受信装置３間の伝播遅延時間は考慮しなくてもよく、送信装置１に対する送信装置２の送信に関する処理遅延時間のみを考慮して定めればよい。
送信装置１は、作動中送信装置停止通知信号により、送信装置２がシンボル２でデータ通信を停止することを認識しているため、送信装置１のガードインターバル長制御部１４は、シンボル４以降においてはガードインターバル長を短くする変更を行う。その後、ガードインターバル挿入部１５において変更後のガードインターバルが挿入されて送信信号が生成されて送信される。
以上説明したように、本実施形態では、ある送信装置からのデータの送信を停止するとき、作動中送信装置停止通知信号が各送受信装置に通知される。各送受信装置のガードインターバル長制御部は、作動中送信装置停止通知信号信号に基づいて、ガードインターバル長を制御する。これにより、ある送信装置からのデータ送信を停止するタイミングで、各送受信装置のガードインターバル長を制御することが可能となり、伝送効率の低下を防ぐことができる。
上記実施形態では、送信装置２が自律的にデータの送信開始／停止を決定し、新規送信装置適用通知信号／作動中送信装置停止通知信号を、送信装置１及び受信装置３に通知してガードインターバル長を変更させる態様について説明したが、
本発明はこのような態様に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜変更できる。以下、変形例について説明する。
（変形例１）
変形例１は、送信装置２によるデータの送信開始の決定を受信装置３において決定する態様である。この場合、送信装置１から送信される信号の受信信号電力に応じて、送信装置２におけるデータの送信開始を決定し、新規送信装置適用通知信号を送信装置１と送信装置２に通知すればよい。
（変形例２）
変形例２は、送信装置１で送信装置２によるデータの送信開始を決定する態様である。この場合、送信装置１は受信装置３から受信信号電力の情報をフィードバックしてもらい、そのフィードバックされた受信信号電力に応じて、送信装置２におけるデータの送信開始を決定し、新規送信装置適用通知信号を送信装置２と受信装置３に通知すればよい。
なお、上記変形例１及び２は、同様の原理で作動中送信装置停止通知信号の実施例に適用することが可能である。
また、上記実施形態では、各送受信装置は、データの送信開始／停止を示す新規送信装置適用通知信号／作動中送信装置停止通知信号に基づいて、ガードインターバル長の変更を行う態様であったが、より好ましくは、上記新規送信装置適用通知信号／作動中送信装置停止通知信号に送信タイミングの情報を含めることが望ましい。図７に示す本例でいえば、送信タイミングの情報を用いることで、送信装置１及び受信装置３は、送信装置２から新たに送信されるシンボル２の送信タイミングで、シンボル間干渉を生じさせないようなガードインターバル長の制御をより高精度に行えるので、この点において有利である。
（第２の実施形態）
次に、２つ以上の複数の送信装置（以下、ここでは、基地局という）から同一の送信信号を受信装置（以下、ここでは、移動局という）送信する場合として、図２７で示したセルラー方式を適用した移動通信におけるソフトハンドオーバ時に、本発明を適用する場合の実施例について説明する。
セルの境界におけるハンドオーバ領域では、複数の基地局から同一の送信信号が移動局に対して送信される。しかしながら、各基地局と移動局間の距離が異なるために、各基地局から同一時刻に信号を送信しても、移動局においては異なった時刻で受信される。
また、各基地局が正確な同期をとらない場合には、各基地局から異なる時刻でデータ送信が行われるため、移動局において異なった時刻で、各基地局からの送信信号が受信される。このとき、最初に移動局に到来する送信信号と、最後に到来する送信信号の遅延時間差がガードインターバルを越える場合、受信特性が劣化する。そこで、本実施形態では、ハンドオーバ時に生じる各基地局と移動局間の遅延時間差と、各基地局からの送信タイミングのずれから生じる時間を考慮して、ガードインターバル長を制御する。これにより、セルラー方式におけるソフトハンドオーバ時の受信特性の劣化を防ぐことができる。
（第３の実施形態）
上記第２の実施形態では、セルラー方式を適用した移動通信におけるソフトハンドオーバ時に、本発明を適用した場合の実施例について説明したが、本実施形態は、送信装置からの送信信号を、無線中継装置により中継して受信装置に送信する無線中継システムに本発明を適用した場合の一態様である。本実施形態の無線中継システムは、上述の従来技術の説明で用いた図２８と同様に構成される。したがって、従来と同様の構成要素である送信装置、無線中継装置、受信装置には、それぞれ従来と同様の符号、３１０、３２０、３３０を付している。また、本実施形態における送信装置及び受信装置は、第１の実施形態における送信装置及び受信装置と同様に構成される。よって、その説明は省略する。
図１０は、本実施形態における無線中継装置の構成を示すブロック図である。
図１０において、本実施形態における無線中継装置は、中継信号生成部５１と、切替部５２と、から構成される。中継信号生成部５１は、受信信号を用いて再送信信号を生成する。切替部５２は、無線中継装置からの再送信信号の送信開始を示す信号（以下、「新規無線中継装置適用通知信号」という）又は無線中継装置からの再送信信号の送信停止を示す信号（以下、「作動中無線中継装置停止通知信号」という）に基づいて、再送信信号の送信／停止を切替える。なお、新規無線中継装置適用通知信号は、図２における新規送信装置適用通知信号として用いられ、作動中無線中継装置停止通知信号は、図２における作動中送信装置停止通知信号として用いられる。
次に、上記のように構成された無線中継システムの動作を図１１のシーケンス図を用いて説明する。今、送信装置３１０からの送信信号が受信装置３３０に対して送信（ステップＳ２１）されており、無線中継装置３２０からの送信は停止しているものとする。このような前提において、送信装置３１０が無線中継装置３２０に対して送信信号の中継を開始させるための新規無線中継装置適用通知信号を、無線中継装置３２０及び受信装置３３０に通知（ステップＳ２２、ステップＳ２３）する。ここで、送信装置３１０は、新規無線中継装置適用通知信号の送信元であるため、新規無線中継装置適用通知信号を受信しない。よって、送信装置３１０におけるガードインターバル長の変更は、第１の実施形態と同様な手順にて行われる。すなわち、送信装置３１０は、新規無線中継装置適用通知信号を、無線中継装置３２０及び受信装置３３０に通知するとき、規定遅延時間の情報を保持しているメモリから該規定遅延時間の情報を読み出し、規定遅延時間に応じてガードインターバル長を変更（ステップＳ２４）する。ここで、上記規定遅延時間について説明する。無線中継装置３２０では、中継信号生成部５１において受信信号を用いて再送信信号を生成するまでに処理遅延を有する。本実施形態では、この処理遅延時間を、上記規定遅延時間として定め、送信装置３１０では、無線中継装置３２０における処理遅延を考慮してガードインターバルが長く設定されるように制御される。
また、受信装置３３０においても、第１の実施形態と同様、新規無線中継装置適用通知信号を受信することにより、無線中継システム３２０におけるデータの中継開始が検出され、この検出結果に基づき送信装置３１０と同一のガードインターバル長が設定（ステップＳ２５）される。
一方、無線中継装置３２０では、送信装置３１０より通知された新規無線中継装置適用通知信号に基づいて、切替部により再送信信号を送信する接点にスイッチが切替えられて、再送信信号の送信が開始（ステップＳ２６）される。
上記態様は、無線中継装置３２０からの再送信信号が受信装置３３０に送信されていない場合を例示したが、無線中継装置３２０からの再送信信号が受信装置３３０に送信されている状態においては、送信装置３１０は、作動中無線中継装置停止通知信号を無線中継装置３２０と受信装置３３０に通知する。
送信装置３１０および受信装置３３０では、作動中無線中継装置停止通知信号に基づき、上記同様の手順でガードインターバル長の変更が行われる。一方で、無線中継装置３２０は、作動中無線中継装置停止通知信号受信後、再送信信号の送信を停止する。
なお、本態様の場合、無線中継装置３２０からのデータ送信が途中で停止するため、送信停止後は無線中継装置３２０における処理遅延を考慮する必要がない。よって、送信装置１０及び受信装置３３０のガードインターバル長制御部では、ガードインターバル長を短く設定する制御が行われる。
（第４の実施形態）
次に、ガードインターバル区間とデータ区間により構成されるＯＦＤＭシンボル長を一定として、無線中継装置の再送信に要する処理遅延時間に応じて、適応的にガードインターバル長を制御する場合の実施形態について、図１２を用いて説明する。同図（ａ）は無線中継装置非適用時（無線中継装置からデータ送信を行っていないとき）の送信フレームの構成を示し、同図（ｂ）は無線中継装置適用時の送信フレームの構成を示している。なお、図中、縦軸は周波数ｆを表し、横軸は時間ｔを表している。
同図（ａ）において、無線中継装置非適用時に、信号の時間領域と周波数領域の変換に８ポイントのＦＦＴを用いてＯＦＤＭ変調を行い、２ポイントのガードインターバルを用いて送信フレームを構成していたとする。このような前提において、新規無線中継装置適用通知信号に基づいて、ガードインターバル長を変更する場合について、以下説明する。ここで、無線中継装置における処理遅延を、予め送信装置および受信装置のメモリ（例えば、図４、図６に記載のメモリ）に記憶しておき、その処理遅延が４ポイント分に相当していたとすると、本実施形態では、ガードインターバル長を２ポイントから４ポイント増やして６ポイントにする。
このようにしてガードインターバル長を長く設定する一方で、ＯＦＤＭシンボル長を一定とするためにデータ長を短くして、４ポイントのＦＦＴを用いてＯＦＤＭ変調を行う。このような操作を行うことにより、ＯＦＤＭシンボル長を一定として、ガードインターバル長を長くすることができる（同図（ａ）参照）。その結果、送信装置から受信装置に直接受信される信号と、無線中継装置からの再送信信号が、ガードインターバル長を越えることなく受信可能となり、復調特性を劣化することなく受信することが可能となる。
（第５の実施形態）
次に、データ長を一定として、無線中継装置の再送信に要する処理遅延時間に応じて、適応的にガードインターバル長を制御する場合の実施形態について、図１３を用いて説明する。同図（ａ）は無線中継装置非適用時の送信フレームの構成を示し、同図（ｂ）は無線中継装置適用時の送信フレームの構成を示している。なお、図中、縦軸は周波数ｆを表し、横軸は時間ｔを表している。
同図（ａ）において、無線中継装置非適用時に、８ポイントのＦＦＴを用いてＯＦＤＭ変調を行い、２ポイントのガードインターバルを用いて送信フレームを構成していたとする。このような前提において、新規無線中継装置適用通知信号に基づいて、ガードインターバル長を変更する場合について、以下説明する。
無線中継装置における処理遅延を、予め送信装置および受信装置のメモリ（例えば、図４、図６に記載のメモリ）に記憶しておき、その処理遅延が２ポイント分に相当していたとすると、本実施形態では、ガードインターバル長を２ポイントから２ポイント増やして４ポイントにする。
本実施形態では、データ長は一定としているため、上記のような操作を行うことにより、ＦＦＴのポイント数を変更することなくＯＦＤＭ変調を行うことができる。すなわち、本実施形態によれば、データ長を一定として、ガードインターバル長を長くすることができるので、送信装置から受信装置に直接受信される信号と、無線中継装置からの再送信信号が、ガードインターバル長を越えることなく受信可能となり、復調特性を劣化することなく受信を行うこと可能となる。
（第６の実施形態）
次に、ＯＦＤＭシンボルにおけるデータ区間長に対するガードインターバル長の割合を一定として、無線中継装置の再送信に要する処理遅延時間に応じて、適応的にガードインターバル長を制御する場合の実施形態について、図１４を用いて説明する。同図（ａ）は無線中継装置非適用時の送信フレームの構成を示し、同図（ｂ）は無線中継装置適用時の送信フレームの構成を示している。なお、図中、縦軸は周波数ｆを表し、横軸は時間ｔを表している。
同図（ａ）において、無線中継装置非適用時に、８ポイントのＦＦＴを用いてＯＦＤＭ変調を行い、２ポイントのガードインターバルを用いて送信フレームを構成していたとする。このような前提において、新規無線中継装置適用通知信号に基づいて、ガードインターバル長を変更する場合について、以下説明する。ここで、無線中継装置における処理遅延を、予め送信装置および受信装置のメモリ（例えば、図４、図６に記載のメモリ）に記憶しておき、その処理遅延が２ポイント分に相当していたとすると、本実施形態では、ガードインターバル長を２ポイントから２ポイント増やして４ポイントにする。
本実施形態では、データ区間長に対するガードインターバル長の割合を一定とするためにＦＦＴのポイント数が８から１６に変更される。これにより、データ区間長に対するガードインターバル長の割合を一定としたまま、ガードインターバル長を長くすることができるため、伝送効率を劣化させることなくガードインターバル長を長くすることができる。
したがって、本実施形態によれば、送信装置から受信装置に直接受信される信号と、無線中継装置からの再送信信号が、ガードインターバル長を越えることなく受信可能となり、復調特性を劣化することなく受信を行うことが可能となる。
（第７の実施形態）
次に、無線中継装置が、受信信号を用いて無線中継装置からの再送信信号の送信／停止を決定し、その結果を送信装置および受信装置に通知する場合の実施形態ついて、図１５及び図１６を用いて説明する。図１５は、本実施形態における無線中継装置の構成を示すブロック図である。図１６は、本実施形態の動作を示すシーケンス図である。
図１５において、本実施形態における無線中継装置は、図１０に示す無線中継装置と比較して新規無線中継装置適用／作動中無線中継装置停止決定部６１を新たに備える。よって、ここでは、同機能の部分については説明を省略すると共に、図１０に示す無線中継装置との差異についてのみ詳述する。また、図１０に示す無線中継装置と同機能をもつ同様の構成要素については同一の符号を付す。
続いて、図１６を用いて本実施形態の動作について説明する。今、送信装置３１０からの送信信号が受信装置３３０に対して送信（ステップＳ３０）されており、無線中継装置３２０からの送信は停止しているものとする。
このような前提において、無線中継装置３２０は、送信装置３１０から送信された送信信号を受信（ステップＳ３１）すると、受信信号を用いて新規無線中継装置適用／作動中無線中継装置停止決定部６１により、無線中継装置３２０からの再送信信号の送信／停止を決定（ステップＳ３２）する。具体的には、新規無線中継装置適用／作動中無線中継装置停止決定部６１は、受信信号を用いて受信信号品質（巡回冗長検査（ＣＲＣ：Cyclic Redundancy Check）結果やＣ／Ｎ特性）や遅延時間等を求め、それにより、無線中継装置３２０からの再送信信号の送信／停止を決定する。
なお、ここでは、無線中継装置３２０からは再送信信号は送信されていないので、ステップS３２では、再送信信号の送信を開始するかどうかが決定される。このステップS３２で、再送信信号の送信を開始すると決定されたときは、その結果を表す新規無線中継装置適用通知信号が有線もしくは無線により送信装置３１０及び受信装置３３０に通知（ステップＳ３３、ステップＳ３４）される。
送信装置３１０及び受信装置３３０では、受信した新規無線中継装置適用通知信号に基づき、無線中継装置３２０の処理遅延時間を考慮してガードインターバル長を変更（ステップＳ３５、ステップＳ３６）する。
一方、無線中継装置３２０では、受信装置３３０より通知された新規無線中継装置適用通知信号に基づき、切替部により再送信信号を送信する接点にスイッチが切替えられて、再送信信号の送信が開始（ステップＳ３７）される。
上記態様は、無線中継装置自身が、再送信信号の送信開始を決定し、その決定結果を表す新規無線中継装置適用通知信号を送信装置と受信装置に通知する場合を例示したが、無線中継装置からの再送信信号が受信装置に送信されている状態においては、無線中継装置は送信装置から受信した受信信号を用いて再送信信号の送信停止を決定（ステップＳ３２）し、その決定結果を表す作動中無線中継装置停止通知信号を送信装置と受信装置に通知（ステップＳ３３、Ｓ３４）する。その後、送信装置および受信装置では、新規無線中継装置適用通知信号を受信したときと同様の手順でガードインターバル長の変更が行われる。一方、無線中継装置は、ステップＳ３２において送信停止が決定された後、再送信信号の送信を停止する。なお、上記新規無線中継装置適用／作動中無線中継装置停止通知信号の通知は有線回線あるいは、無線回線のいずれにてなされる。
このように本実施形態では、無線中継装置が、送信装置から送信される送信信号（中継信号）を用いて自身で再送信信号の送信／停止を決定し、新規無線中継装置適用／作動中無線中継装置停止通知信号を各送受信装置に通知してガードインターバル長を変更させる。これにより、中継信号の状態（例えば、中継信号の品質や遅延時間等）に応じてガードインターバル長を制御することが可能となる。
（第８の実施形態）
上記第７の実施形態では、無線中継装置が受信信号を用いて再送信信号の送信／停止決定をする場合の態様を例示したが、本実施形態では、受信装置が、受信信号を用いて無線中継装置からの再送信信号の送信／停止を決定し、その結果を送信装置および無線中継装置に通知する機能を備える。以下、本実施形態について図１７及び図１８を用いて説明する。図１７は、本実施形態における受信装置の構成を示すブロック図である。図１８は、本実施形態の動作を示すシーケンス図である。
図１７において、本実施形態における受信装置は、図２に示す受信装置と比較して新規無線中継装置適用／作動中無線中継装置停止決定部７１を新たに備える。よって、ここでは、図２に示す受信装置と同機能の部分については説明を省略すると共に、図２に示す受信装置との差異についてのみ詳述する。また、図２に示す受信装置と同機能をもつ同様の構成要素については同一の符号を付す。
続いて、図１８を用いて本実施形態の動作について説明する。今、送信装置３１０からの送信信号が受信装置３３０に対して送信されており、無線中継装置３２０からの送信は停止しているものとする。このような前提において、受信装置３３０は、送信装置３１０から送信されてきた送信信号を受信（ステップＳ４１）し、受信した受信信号を用いて新規無線中継装置適用／作動中無線中継装置停止決定部７１により、無線中継装置３２０からの再送信信号の送信／停止を決定（ステップＳ４２）する。具体的には、新規無線中継装置適用／作動中無線中継装置停止決定部６１は、第７の実施形態と同様に、受信信号を用いて受信信号品質（巡回冗長検査（ＣＲＣ：Cyclic Redundancy Check）結果やＣ／Ｎ特性）や遅延時間等を求め、それにより、無線中継装置３２０からの再送信信号の送信／停止を決定する。
なお、ここでは、無線中継装置３２０からは再送信信号は送信されていないので、ステップS４２では、受信信号を用いて再送信信号の送信を開始するかどうかが決定される。このステップS４２で、再送信信号の送信を開始すると決定されたときは、その結果を表す新規無線中継装置適用通知信号が、有線もしくは無線により送信装置３１０および無線中継装置３２０に通知（ステップＳ４３、ステップＳ４４）される。
送信装置３１０及び受信装置３３０は、受信した新規無線中継装置適用通知信号に基づき、無線中継装置３２０の処理遅延時間を考慮してガードインターバル長を変更（ステップＳ４５、ステップＳ４６）する。
一方、無線中継装置３２０では、受信装置３３０より通知された新規無線中継装置適用通知信号に基づいて、切替部により再送信信号を送信する接点にスイッチが切替えられて、再送信信号の送信が開始（ステップＳ４７）される。
上記態様は、受信装置が、無線中継装置からの再送信信号の送信開始を決定し、その決定結果を表す新規無線中継装置適用通知信号を無線中継装置と送信装置に通知する場合を例示したが、無線中継装置からの再送信信号が受信装置に送信されている状態においては、受信装置は送信装置から受信した受信信号を用いて無線中継装置からの再送信信号の送信停止を決定（ステップＳ４２）し、その決定結果を表す作動中無線中継装置停止通知信号を無線中継装置と送信装置に通知（ステップＳ４３、Ｓ４４）する。その後、送信装置および受信装置では、上記と同様の手順でガードインターバル長の変更が行われ、無線中継装置は、作動中無線中継装置停止通知信号受信後、再送信信号の送信を停止する。なお、上記新規無線中継装置適用／作動中無線中継装置停止通知信号の通知は有線回線あるいは、無線回線のいずれにてなされる。
このように本実施形態では、受信装置が、送信装置から送信される送信信号を用いて自身で再送信信号の送信／停止を決定し、新規無線中継装置適用／作動中無線中継装置停止通知信号を送信装置に通知してガードインターバル長を変更させる。これにより、無線中継装置による中継を介さないで受信した受信信号の状態（例えば、受信信号の品質や遅延時間等）に応じて、無線中継装置における再送信信号の送信／停止が決定されるので、その結果に基づいてガードインターバル長を制御することが可能となる。
（第９の実施形態）
上記第８の実施形態では、受信装置が受信信号を用いて再送信信号の送信／停止決定をする場合の態様を例示したが、本実施形態では、受信装置は、受信した受信信号の受信電力に応じて無線中継装置からの再送信信号の送信／停止を決定し、その結果を送信装置および無線中継装置に通知する機能を備える。以下、本実施形態について、図１９及び図２０を用いて説明する。図１９は、本実施形態における受信装置の構成を示すブロック図である。図２０は、本実施形態の動作を示すシーケンス図である。
図１９において、本実施形態における受信装置は、図１７に示す第８の実施形態における受信装置と比較して受信電力測定部８１を新たに備える。よって、ここでは、同機能の部分については説明を省略すると共に、図１７に示す受信装置との差異についてのみ詳述する。また、図１７に示す受信装置と同機能をもつ同様の構成要素については同一の符号を付す。
続いて、図２０を用いて本実施形態の動作について説明する。今、送信装置３１０からの送信信号が受信装置３３０に対して送信されており、無線中継装置３２０からの送信は停止しているものとする。
このような前提において、受信装置３３０は、送信装置３１０から送信されてきた送信信号を受信（ステップＳ５１）し、受信電力測定部８１により受信信号電力の測定（ステップＳ５２）が行われる。そして、その受信信号電力の測定結果が新規無線中継装置適用／作動中無線中継装置停止決定部７１に入力される。新規無線中継装置適用／作動中無線中継装置停止決定部７１は、受信電力測定部８１で測定された受信信号電力を基に無線中継装置からの再送信信号の送信／停止を決定（ステップＳ５３）する。例えば、受信信号電力が低い場合には、無線中継装置３２０からの再送信を行うことを決定し、受信電力が高い場合には、無線中継装置３２０からの再送信の停止を決定する。ここで、受信信号の信号電力が低く、無線中継装置３２０からの再送信の開始が決定された場合、受信装置３３０より新規無線中継装置適用通知信号が、送信装置３１０及び無線中継装置３２０に通知（ステップＳ５４、ステップＳ５５）される。ここでは、無線中継装置３２０から再送信信号が送信されていないことを想定しているので、仮に上記ステップＳ５３で受信信号の信号電力が高く、無線中継装置３２０からの再送信の停止が決定された場合であっても、新規無線中継装置適用通知信号は通知されない。
送信装置３１０および受信装置３２０では、新規無線中継装置適用通知信号に基づき、無線中継装置３２０の処理遅延時間を考慮してガードインターバル長を変更（ステップＳ５６、ステップＳ５７）する。
一方、無線中継装置３２０では、受信装置３３０より通知された新規無線中継装置適用通知信号に基づき、切替部により再送信信号を送信する接点にスイッチが切替えられて、再送信信号の送信が開始（ステップＳ５８）される。
上記態様は、受信装置が、受信信号電力に基づいて、無線中継装置からの再送信信号の送信開始を決定し、その決定結果を表す新規無線中継装置適用通知信号を無線中継装置と送信装置に通知する場合を例示したが、無線中継装置からの再送信信号が受信装置に送信されている状態においては、受信装置は送信装置から受信した受信信号の受信信号電力が高いと判断した場合にのみ無線中継装置からの再送信信号の送信停止を決定（ステップＳ５３）し、その決定結果を表す作動中無線中継装置停止通知信号を無線中継装置と送信装置に通知（ステップＳ５４、Ｓ５５）する。その後、送信装置および受信装置では、上記と同様の手順でガードインターバル長の変更が行われ、無線中継装置は、作動中無線中継装置停止通知信号受信後、再送信信号の送信を停止する。なお、上記新規無線中継装置適用／作動中無線中継装置停止通知信号の通知は有線回線あるいは、無線回線のいずれにてなされる。
このように本実施形態によれば、無線中継装置による中継を介さないで受信した受信信号の受信電力に応じてガードインターバル長を制御することが可能となる。
（第１０の実施形態）
次に、複数の送信アンテナおよび受信アンテナを用いる通信方法において、受信装置は受信信号のフェージング相関値に基づいて、無線中継装置からの再送信信号の送信／停止を決定する場合の実施形態について、図２１及び図２２を用いて説明する。
図２１は、Ｍ本の送信アンテナを用いて、送信信号を送信する送信装置の構成を示す図である。本実施形態では、送信アンテナ毎に送信装置が備えられる。ここでは、送信アンテナ１用の送信装置を例にとり説明する。本実施形態における送信装置の基本構成は図２と同一である。したがって、図２に示す送信装置と同機能の部分については説明を省略すると共に、同機能をもつ同様の構成要素については同一の符号を付す。
本実施形態における送信装置は、図２に示す送信装置と同様、新規無線中継装置適用／作動中無線中継装置停止通知信号に基づいて、ガードインターバル長制御部１４により、無線中継装置の処理遅延時間に応じてガードインターバル長の制御を行う。
図２２は、Ｎ本の受信アンテナを用いて、上記送信装置より送信される送信信号を受信する受信装置の構成を示す図である。本実施形態における受信装置は、例えば、図１７に示す受信装置と比較してアンテナ間のフェージング相関を計算するアンテナ間フェージング相関計算部９１が新たに備えられる。よって、ここでは、図１７に示す受信装置と同機能の部分については説明を省略すると共に、図１７に示す受信装置との差異についてのみ詳述する。また、図１７に示す受信装置と同機能をもつ同様の構成要素については同一の符号を付す。
同図において、アンテナ間フェージング相関計算部９１は、各受信アンテナ（受信アンテナ１〜Ｎ）における受信信号を入力とし、各送受信アンテナ間のフェージング相関値の計算を行う。一般に、複数の送信アンテナ、受信アンテナを用いて通信を行う方法では、アンテナ間フェージング相関値が高い場合は伝送特性が劣化する。そこで、本実施形態における新規無線中継装置適用／作動中無線中継装置停止決定部７１は、アンテナ間フェージング相関計算部９１より、アンテナ間フェージング相関値の計算結果に基づき、新規無線中継装置の適用／作動中無線中継装置の停止を決定する。例えば、アンテナ間フェージング相関値が高い場合には、新規無線中継装置を適用することを決定し、アンテナ間フェージング相関値が低い場合は作動中無線中継装置を停止することを決定する。
受信装置は、上記のようにして再送信信号の送信／停止を決定した後、新規無線中継装置適用／作動中無線中継装置停止通知信号を、送信装置及び無線中継装置に通知する。送信装置及び無線中継装置は、受信した上記新規無線中継装置適用／作動中無線中継装置停止通知信号に応じて、無線中継装置の処理遅延時間に基づくガードインターバル長の変更を行う。
一方で、無線中継装置は、新規無線中継装置適用／作動中無線中継装置停止通知信号に応じて、再送信信号の送信および停止を行う。なお、上記新規無線中継装置適用／作動中無線中継装置停止通知信号の通知は有線回線あるいは、無線回線のいずれにてなされる。
このように本実施形態によれば、アンテナ間フェージング相関値に応じてガードインターバル長を制御することが可能となる。
（第１１の実施形態）
上記実施形態では、無線中継装置の処理遅延時間に基づいて、ガードインターバル長を制御する場合の態様について例示したが、本発明はこのような態様に限らない。以下では、無線中継装置における処理遅延時間に加えて、無線中継装置と受信装置間の遅延波の最大遅延時間に応じて、ガードインターバル長を制御する場合の態様について図２３を用いて説明する。図２３は、本実施形態の動作を示すシーケンス図である。
同図において、無線中継装置３２０は、受信装置３３０より新規無線中継装置適用通知信号を受信（ステップＳ６１）したとき、再送信信号の送信を開始する前に、受信装置３３０に対して既知信号（パイロット信号）を送信（ステップＳ６２）する。また、このとき、無線中継装置３２０はパイロット信号を受信装置３３０に送信したことを送信装置３１０に通知（ステップＳ６３）する。
送信装置３１０は、上記パイロット信号の通知を受けると受信装置３３０に対して送信していたデータの送信を停止（ステップＳ６４）する。すなわち、パイロット信号が受信装置３３０において受信されている間は、送信装置３１０からのデータ送信は一時的に停止させられる。
受信装置３３０は、無線中継装置３２０から送信されたパイロット信号を用いて、遅延波の最大遅延時間を測定（ステップＳ６５）する。そして、その測定された最大遅延時間と、無線中継装置３２０における処理遅延時間を考慮してガードインターバル長を変更（ステップＳ６６）する。例えば、上記最大遅延時間と、上記処理遅延時間を比較し、長い方の遅延時間に基づいてガードインターバル長を変更する。あるいは、これらを合算した時間に基づいてガードインターバル長を変更する。
上記のようにして設定されたガードインターバル長は、受信装置３３０から送信装置３１０に通知（ステップＳ６７）され、送信装置３１０では、受信装置３３０において設定されたガードインターバル長と同一のガードインターバル長が設定（ステップＳ６８）される。その後、無線中継装置３２０から再送信信号の送信が開始（ステップＳ６９）され、かつ停止していた送信装置３１０からの送信信号の送信も開始（ステップＳ７０）される。
このように本実施形態によれば、パイロット信号を用いて測定される遅延時間を考慮してガードインターバル長を制御することが可能となり、送信装置からの送信信号及び無線中継装置からの送信信号を、ガードインターバルを越えることなく受信することができ、受信特性の劣化を防ぐことができる。
また、上記実施形態では、１つの無線中継装置により送信信号を中継する場合について例示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。複数の無線中継装置を用いて送信信号を中継する場合にも本発明を適用することができる。その場合、受信装置において、各無線中継装置と受信装置における遅延波の最大遅延時間を測定し、測定した最大遅延時間と無線中継装置の再送信に要する処理遅延時間を考慮してガードインターバル長を制御すればよい。
（第１２の実施形態）
次に、送信装置から受信装置に無線中継装置を介することなく直接受信される受信信号の遅延波の最大遅延時間と、送信装置から無線中継装置を介して受信される遅延波の最大遅延時間と、無線中継装置における処理遅延時間を足し合わせた時間を比較し、より長い最大遅延時間に応じてガードインターバル長を制御する場合の態様について説明する。
本実施形態では、受信装置は、新規無線中継装置適用通知信号を受信した後に、送信装置から受信装置に無線中継装置を介することなく直接受信される受信信号の遅延波の最大遅延時間と、送信装置から無線中継装置を介して受信される遅延波の最大遅延時間と無線中継装置における処理遅延時間を足し合わせた時間の比較を行う。ここでは、送信装置から無線中継装置を介して受信される遅延波の最大遅延時間を測定するために、上記した第１１の実施形態の方法を用いることができる。
受信装置では上記比較結果に基づき、より長い時間に合わせてガードインターバル長が決定される。このようにして決定されたガードインターバル長は、受信装置から送信装置に通知され、送信装置は、その通知されたガードインターバル長を用いて、ガードインターバル長の変更を行い、データの送信を行う。
このように本実施形態によれば、得られる複数の遅延時間を考慮してガードインターバル長を制御することが可能となる。
（第１３の実施形態）
上記実施形態では、無線中継装置が固定されている場合を想定し説明してきたが、以下では、無線中継装置が移動する場合の一態様について説明する。ここでは、無線中継装置が移動する場合において、無線中継装置の再送信に要する処理遅延時間に、一定の固定値を加えた値をガードインターバル長と設定する場合について説明する。
無線中継装置が移動する場合には、無線中継装置からの再送信信号の遅延波の遅延時間が時間変動する。そこで、本実施形態では、無線中継装置が移動する場合には、再送信信号の遅延波の遅延時間の変動を考慮して、無線中継装置の再送信に要する処理遅延時間に、一定の固定値を加えた値をガードインターバル長として設定する。
このように本実施形態によれば、無線中継装置が移動した場合に、無線中継装置の再送信信号の遅延波の遅延時間が時間変動により生じる長遅延波に起因する受信特性の劣化を防ぐことができる。
（第１４の実施形態）
次に、複数の無線中継装置から再送信信号を送信する場合において、受信装置において各中継装置と受信装置における遅延波の最大遅延時間を測定し、最大遅延時間と無線中継装置の再送信に要する処理遅延時間に応じて、適応的にガードインターバル長を制御する場合の一態様について説明する。
同時に複数の無線中継装置から再送信信号を送信する場合、各無線中継装置と受信装置間の伝搬路の状態が異なるために、再送信信号により生じる遅延波の最大遅延時間が異なる。そこで、本実施形態における受信装置では、各無線中継装置と受信装置間の、再送信信号により生じる遅延波の遅延時間を比較して、最大遅延時間に応じてガードインターバル長を決定する。
このように本実施形態によれば、受信装置において、いずれの無線中継装置からの再送信信号もガードインターバル長を越えることなく受信可能となるため、復調特性を劣化することなく受信を行うことが可能である。
上記実施形態において、送受信装置におけるＧＩ制御処理部の通知信号検出機能が、検出手段及び中継検出手段に対応し、同部のガードインターバル長変更機能がガードインターバル長制御手段及び中継ガードインターバル長制御手段に対応する。また、送信装置、受信装置が請求項３〜１７に記載の通信装置に対応する。
本発明の第１の実施形態に係る無線伝送システムの構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る送信装置及び受信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態における動作（その１）を示すシーケンス図である。 送信装置のガードインターバル長制御部の構成を示すブロック図である。 メモリで管理される規定遅延時間管理デーブルの一例を示す図である。 送信装置の通知処理部の構成を示すブロック図である。 複数の送信装置から送信を行う場合に本発明の第1の実施形態を用いた場合の受信信号を示す図である。 本発明の第１の実施形態における動作（その２）を示すシーケンス図である。 ２つの送信装置から１つの送信装置との通信に切換るとき、本発明の第1の実施形態を用いた場合の受信信号を示す図である。 本発明の第３の実施形態における無線中継装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態における動作を示すシーケンス図である。 本発明の第４の実施形態におけるＯＦＤＭシンボル長を一定として、ガードインターバル長を制御した場合の送信フレームの構成例を示す図である。 本発明の第５の実施形態におけるデータ長を一定として、ガードインターバル長を制御した場合の送信フレームの構成例を示す図である。 本発明の第６の実施形態における ＯＦＤＭシンボルにおけるデータ区間長に対するガードインターバル長の割合を一定として、ガードインターバル長を制御した場合の送信フレームの構成例を示す図である。 本発明の第７の実施形態における無線中継装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第７の実施形態における動作を示すシーケンス図である。 本発明の第８の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第８の実施形態における動作を示すシーケンス図である。 本発明の第９の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第９の実施形態における動作を示すシーケンス図である。 本発明の第１０の実施形態における送信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１０の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１１の実施形態における動作を示すシーケンス図である。 従来のＯＦＤＭ伝送方式の送受信装置構成を示す図である。 従来のＯＦＤＭ伝送において、ガードインターバルを用いない場合の先行波と遅延波より成る受信信号を示す図である。 従来のＯＦＤＭ伝送において、ガードインターバルを用いる場合の先行波と遅延波より成る受信信号を示す図である。 ２つ以上の基地局から同一の送信信号が送信されるセルラー方式におけるソフトハンドオーバを示す図である。 ２つ以上の送信装置から同一の送信信号が送信される、無線中継装置を介した通信を示す図である。 複数の送信装置から送信を行う場合に従来技術を用いた場合の受信信号を示す図である。 ２つの送信装置から１つの送信装置との通信に切換るときに、従来技術を用いた場合の受信信号を示す図である。
符号の説明
１、２、３１０ 送信装置
３、３３０ 受信装置
１１、２３、１１１、１２２ 直並列変換部
１２、１１２ 逆フーリエ変換部
１３、２５、１１３、１２４ 並直列変換部
１４、２４ ガードインターバル長制御部
１５、１１４ ガードインターバル挿入部
２１、１２１ ガードインターバル除去部
２４、１２３ フーリエ変換部
３１ ＧＩ制御処理部
３２、４５ メモリ
４０ 通知処理部
４１ 新規送信装置適用通知信号／作動中送信装置停止通知信号生成部
４２ 有線処理部
４３ 無線処理部
４４ 制御部
５１ 中継信号生成部
５２ 切替部
６１、７１ 新規無線中継装置適用／作動中無線中継装置停止決定部
８１ 受信電力測定部
９１ アンテナ間フェ−ジング相関計算部
２１０、２２０ 基地局
２３０ 移動局
３２０ 無線中継装置

Claims (15)

  1. 複数の送信装置から送信される同一の送信信号を受信装置で受信する無線伝送システムにおいて、
    前記各送信装置と受信装置は、
    他の送信装置によりデータの送信が開始されることを示す信号を当該他の送信装置から受信することにより、当該他の送信装置による前記データの送信開始を検出するとともに、既に前記データの送信を行っている他の送信装置が当該データの送信を停止することを示す信号を当該他の送信装置から受信することにより、当該他の送信装置による前記データの送信停止を検出する検出手段と、
    前記検出手段での検出結果に基づいて、ガードインターバル長を制御するガードインターバル長制御手段と、
    を備えることを特徴とする無線伝送システム。
  2. 送信装置からの送信信号を、無線中継装置により中継して受信装置に送信する無線中継システムにおいて、
    前記送信装置と受信装置は、
    前記無線中継装置によるデータの中継開始及び停止を検出する中継検出手段と、
    前記中継検出手段での検出結果に基づいて、ガードインターバル長を制御する中継ガードインターバル長制御手段と、を備え、
    前記中継ガードインターバル長制御手段は、前記ガードインターバル長を、無線中継装置での処理遅延時間に基づいて制御する
    ことを特徴とする無線中継システム。
  3. 所定の方式で変調された信号を送受信する通信装置において、
    他の通信装置によりデータの送信が開始されることを示す信号を当該他の通信装置から受信することにより、当該他の通信装置による前記データの送信開始を検出するとともに、既に前記データの送信を行っている他の通信装置が当該データの送信を停止することを示す信号を当該他の通信装置から受信することにより、当該他の通信装置による前記データの送信停止を検出する検出手段と、
    前記検出手段での検出結果に基づいて、ガードインターバル長を制御するガードインターバル長制御手段と、
    を備えることを特徴とする通信装置。
  4. 請求項３に記載の通信装置において、
    前記ガードインターバル長制御手段は、送信された信号が、ガードインターバル長を越えないように受信されるように、ガードインターバル長を制御することを特徴とする通信装置。
  5. 所定の方式で変調された信号を、無線中継装置により中継して送受信する通信装置において、
    前記無線中継装置によるデータの中継開始及び停止を検出する中継検出手段と、
    前記中継検出手段での検出結果に基づいて、ガードインターバル長を制御する中継ガードインターバル長制御手段と、を備え、
    前記中継ガードインターバル長制御手段は、前記ガードインターバル長を、無線中継装置での処理遅延時間に基づいて制御する
    ことを特徴とする通信装置。
  6. 請求項５に記載の通信装置において、
    前記中継ガードインターバル長制御手段は、前記ガードインターバル長を、ガードインターバル区間とデータ区間により構成されるＯＦＤＭシンボル長を一定として、無線中継装置での処理遅延時間に基づいて制御することを特徴とする通信装置。
  7. 請求項５に記載の通信装置において、
    前記中継ガードインターバル長制御手段は、前記ガードインターバル長を、ＯＦＤＭシンボル内のデータ区間長を一定として、無線中継装置での処理遅延時間に基づいて制御することを特徴とする通信装置。
  8. 請求項５に記載の通信装置において、
    前記中継ガードインターバル長制御手段は、前記ガードインターバル長を、ＯＦＤＭシンボルにおけるデータ区間長に対するガードインターバル長の割合を一定として、 無線中継装置での処理遅延時間に基づいて制御することを特徴とする通信装置。
  9. 請求項６乃至８いずれかに記載の通信装置において、
    受信信号から得られる情報に基づいて、無線中継装置から送信される再送信信号の送信及び停止を決定する再送信信号送信／停止決定手段と、
    前記決定結果を、所定の相手に通知する決定結果通知手段と、
    を備えることを特徴とする通信装置。
  10. 請求項６乃至８いずれかに記載の通信装置において、
    前記中継ガードインターバル長制御手段は、
    既知信号を用いて受信装置で測定される遅延波の最大遅延時間と、無線中継装置での処理遅延時間に基づいて、前記ガードインターバル長を制御することを特徴とする通信装置。
  11. 請求項１０に記載の通信装置において、
    前記中継ガードインターバル長制御手段は、
    送信側の通信装置から受信側の通信装置に無線中継装置を介することなく直接受信される受信信号の遅延波の最大遅延時間と、前記送信側の通信装置から無線中継装置を介して受信される受信信号の遅延波の最大遅延時間と、無線中継装置における処理遅延時間を足し合わせた時間と、を比較し、比較結果に応じてガードインターバル長を制御することを特徴とする通信装置。
  12. 請求項６乃至８いずれかに記載の通信装置において、
    前記中継ガードインターバル長制御手段は、
    無線中継装置が移動する場合、該無線中継装置での処理遅延時間に、一定の固定値を加えた値をガードインターバル長として設定することを特徴とする通信装置。
  13. 請求項６乃至８いずれかに記載の通信装置において、
    前記中継ガードインターバル長制御手段は、
    複数の無線中継装置から再送信信号を送信する場合、受信側の通信装置において各無線中継装置と前記受信側の通信装置における遅延波の最大遅延時間を測定し、その測定した最大遅延時間と、無線中継装置の再送信に要する処理遅延時間に基づいて、ガードインターバル長を制御することを特徴とする通信装置。
  14. 請求項９に記載の通信装置において、
    受信電力を測定する受信電力測定手段を備え、
    前記再送信信号送信／停止決定手段は、前記受信電力測定手段により測定される受信電力に基づいて、無線中継装置から送信される再送信信号の送信及び停止を決定することを特徴とする通信装置。
  15. 請求項９に記載の通信装置において、
    送信側の通信装置及び受信側の通信装置に複数のアンテナが備えられ、
    受信信号のフェージング相関値を測定するフェ−ジング相関値測定手段を備え、
    前記再送信信号送信／停止決定手段は、前記フェ−ジング相関値測定手段により測定されるフェージング相関値に基づいて、無線中継装置からの再送信信号の送信あるいは停止を決定することを特徴とする通信装置。
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